InVisor科研新闻 | Y染色体DNA检测技术！任何凶残的、淫邪的、罪恶的都逃不了！

2019年9月，韩国京畿道华城——

韩国国家科学搜查研究院提取了一名在狱中服刑的的DNA样本。

经调查发现，他与当年的10起连环奸杀案中，第5、7、9起中受害者身上提取的犯罪嫌疑人的DNA样本一致。当搜查院的调查人员拿到这份结果时，激动，惊愕，宽慰，愤怒与哀伤的混合情感像是药剂一般在全身扩散。

最终，审讯结果如下：李春才不仅在1994年1月奸杀自己的妻妹被判终身监禁，更是10起连环奸杀案中9起的幕后黑手（外加其他5起奸杀案）。

这10起发生在1986年9月15日到1991年4月3日之间的连环奸杀案，正是曾经震惊世人的悬案——华城连环杀人案。10名13岁到71岁的女性，不仅生前遭到残酷的对待，更因为生物医学检测技术的落后，迟迟不能追索到真凶，直到李春才的DNA样本被警方提取调查，才终于真相大白[1]。

无独有偶，2020年2月，新冠肺炎疫情笼罩下的中国…

为了控制疫情，为数众多的人被隔离观察并采集了DNA数据。正是这一举措，导致了一桩同样近三十年的奸杀悬案有了眉目——其中一位被隔离人员的DNA，与受害者身上提取的DNA的Y染色体数据非常接近，警方调查该人员的所有男性亲属并提取DNA进行比对，最终锁定了与他同族的麻继钢。这起奸杀案发生于1992年3月24日，南京医学院的一位女生遭到残酷的强奸后遇害。前后1.5万人被排查，却直到疫情发生，才终于水落石出[2]。

正义会迟到，却从来不会缺席！！！

李春才与麻继钢，最终被绳之以法，其实很大程度得益于Y染色体DNA检测技术的不断进步和警方人员的不断努力。那么，这个所谓的Y染色体遗传标记检测，究竟是有着怎样的奇效，可以拨云见日，让几十年前的凶案尘埃落定呢？芳老师这就带你一探究竟～

众所周知，女性的第23对染色体（性染色体），由两条X染色体组成；而男性的性染色体，由一条较长的X染色体与一条较短的Y染色体组成。在Y染色体上，分布着许多特殊的DNA序列，又名Y染色体短串联重复序列（Y chromosomal short tandem repeats, Y-STRs）[3]。

Y-STR序列存在多态性，即每个男性个体的序列都是独一无二的，所以在前文提到的案件中，警方多年来调查了数万人（华城连环杀人案21280人，南医大女生遇害案约1.5万），但是一旦不匹配或匹配度低，就会自动排除嫌疑人；另一方面，虽然每个男性个体的Y-STR序列彼此不同，但是由于在遗传学上，Y染色体在父系直系亲属之间遗传，所以同一家族的男性成员（祖孙、父子、叔侄、兄弟）之间，Y-STR序列及其多态性，较该家族之外的其他个体，呈现高度相似性。所以，在南医大女生遇害案中，虽然被隔离而提取DNA的并非凶手麻继钢本人，而是他的男性家族成员，但是该成员的Y-STR序列，依然与女受害者身上的搜集到的DNA样本高度匹配，而警方也直接调查该成员的11名男性亲属，最终导致麻继钢落网。

因此，Y-STR的这一特性，多年来在以性侵为主的刑事案件中得以广泛应用：首先，警方提取的DNA样本，可能同时混合了男性和女性的DNA，凭借Y-STR技术，可以排除无Y染色体的女性受害者DNA；其次，样本中可能同时混合了多名男性的Y染色体DNA，增加了侦查难度，Y-STR序列检测技术可以帮助警方将多名男性罪犯一起侦查归案，并寻找未知的男性罪犯；而父系家族成员之间Y-STR序列的相似性，也帮助警方通过父系亲缘关系，锁定男性罪犯。

另一种较为常见的遗传标记是Y染色体单核苷酸多态性（Y chromosomal single nucleotide polymorphisms, Y-SNPs）。Y-STR的多态性是不同的短串联重复序列之间的比对，Y-SNP则是整个染色体上相同位点的单核苷酸的差异[4]。相关研究表明，基因组测序技术，可以将男性和女性DNA从同一样本中分离，即使后者的浓度是前者的1000倍[5]。

近年来，随着二代测序技术的发展，Y-SNP标记将会越来越广泛地应用于父系族谱分析，从而促进法医学鉴定[6]。

以华城连环杀人案和南医大女生遇害案为代表，其实有不少性侵杀人案的侦破，都得益于Y染色体遗传标记检测的应用。类似于华城连环杀人案，在上世纪90年代末，波兰发生过一系列女童遭到性侵遇害的恶性案件。通过检测大量男性个体的Y-STR序列并比对，最终使唯一的真凶落网[7]。而在另一桩荷兰的单次案件中，仅凭凶手的作案手法，断定凶手是移居荷兰的中东难民。由于警方无法通过常染色体DNA序列比对锁定罪犯，这一推断性结果大大加剧了难民与当地居民的矛盾，让案件的侦破困难重重；而Y-STR技术则精确地排查了罪犯的父系族谱，认定罪犯来自荷兰当地居民，而非难民[3]。

近年来，Y-STR的测序技术不断进步，也开发出了新的用于鉴定的试剂盒 [8]。InVisor芳老师相信这一技术，将提高刑事案件的生物学侦查的精确度，缩短侦查时间，减少人力物力的投入，为案件的侦破提供更多强有力的帮助！！！正义永不缺席～

参考资料：

1. 详讯：韩国警方以DNA锁定80年代连环命案嫌疑人详讯：韩国警方以DNA锁定80年代连环命案嫌疑人 | 韩联社

2. 南医大女生被杀案细节：亲属DNA协助警方锁定嫌疑人

http://www.bjnews.com.cn/news/2020/02/24/694169.html

3. Forensic use of Y-chromosome DNA: a general overview, Manfred Kayser, Human Genetics, 2017

4. Y-chromosomal SNP haplotype diversity in forensic analysis, Mark A. Jobling, Forensic Science International, 2001

5. Y-SNP-genotyping – a new approach in forensic analysis, Lessig et al, Science Direct, 2005

6. Next Generation Sequencing Plus (NGS+) with Y-chromosomal Markers for Forensic Pedigree Searches, Qian et al, Scientific Reports, 2017

7. First Polish DNA “manhunt” – an application of Y-chromosome STRs, Dettlaff-Kakol and Pawlowski, International Journal of Legal Medicine, 2002

Forensic genetic value of a 27 Y-STR loci multiplex (Yfiler® Plus kit) in an Italian population sample, Rapone et al, Forensic Science International: Genetics, 2016